JPH10276430A - 適応型簡易モーションjpeg圧縮装置および適応型簡易モーションjpeg圧縮方法 - Google Patents

適応型簡易モーションjpeg圧縮装置および適応型簡易モーションjpeg圧縮方法

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JPH10276430A
JPH10276430A JP7871497A JP7871497A JPH10276430A JP H10276430 A JPH10276430 A JP H10276430A JP 7871497 A JP7871497 A JP 7871497A JP 7871497 A JP7871497 A JP 7871497A JP H10276430 A JPH10276430 A JP H10276430A
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敏雄 清水
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ量が抑制され良好な動画圧縮データが
得られる、適応型簡易モーションJPEG圧縮装置およ
び方法を得る。 【解決手段】 PRE PROCESS CONTRO
L6が、動画像圧縮手順において、1フィールド前と1
フィールド後の画像の比較を行ない、その結果に応じ
て、圧縮率を決めたり、コマ落しを行なう。その前処理
を行なったデータに対してDCT7を行ない、圧縮率に
応じた量子化8をかけて、最後にハフマン符号化9をし
て、JPEGデータを得る。また、ターゲットとなる再
生装置のデータ転送速度も考慮して圧縮を行なう。ま
た、所定の転送レートは、圧縮した画像データを記録す
る記録媒体、例えばハードディスク11、への転送レー
トとする。さらに、圧縮の動作を転送レート内の最適レ
ベルへ自動的に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画データをJP
EG(Joint Picture Expert Group/カラー静止画像符
号化方式の国際標準化作業グループ)規格の圧縮画像を
作成する、適応型簡易モーションJPEG圧縮装置およ
び適応型簡易モーションJPEG圧縮方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像データの圧縮/再生には、ハ
フマン符号化等が用いられていた。図5は、従来の一般
的な画像データ圧縮装置の構成例を示すブロック図であ
る。本従来例1の画像データ圧縮装置の動画像再生にお
いて、MPEG規格に準拠した再生デコーダ装置を用意
すれば再生が可能である。しかし、コスト的に高い装置
になってしまう。
【0003】そこで、JPEG規格に準拠した画像を連
続再生することにより、見かけ上動画像の再生が可能と
なる。このJPEG規格を利用した適応型簡易モーショ
ンJPEG圧縮装置および適応型簡易モーションJPE
G圧縮方法では一般に、コストの安い動画像の再生装置
および方法が構成できる。
【0004】例えば、従来例2の特開平5−28445
4号公報の「情報記録再生装置」では、デジタルビデオ
信号をJPEG規格によりデータ圧縮して記録し、再生
圧縮データをJPEG規格によりデータ伸張して再生す
る圧縮伸張器を備えている。この圧縮伸張器を、1フレ
ーム走査期間毎に切り換え動作を行う動画像レーダによ
り構成している。
【0005】従来例3の特開平5−115055号公報
の「画像圧縮符号化装置」では、コンポーネント画像信
号はスイッチによって周波数帯域を制限するLPFを切
り替えられた後、AD変換器に入力されディジタル情報
に変換、DCT変換器、量子化器、ハフマン符号化器に
よってデータ量が削減される。さらに、FIFOによっ
て圧縮画像データは蓄積され、一定データレートで出力
される。FIFOのデータ蓄積量検出を検出するOF検
出器の信号はスイッチの制御端子に与えられて、FIF
Oがオーバーフローしないように圧縮前の画像信号の周
波数帯域を制限することで、圧縮画像データレートを一
定にするように働き、固定データレートの画像圧縮器を
構成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例2の技術では、ただ静止画の連続再生する機能だけ
の装置である。また、従来例3では圧縮率の設定機能が
あっても、一定の値に一度設定すると最後までその圧縮
率でエンコードされてしまう。また、圧縮されたデータ
の再生装置の記録媒体からのデータの転送レートの制限
があるため、画質の劣化とデータ量について、何度もエ
ンコード作業を行ない完了まで非常に時間がかかる。
【0007】上記従来例の問題点をさらに詳細に検討す
ると、効率的な動画像データを得るに、下記の問題点を
生じさせる。第1の問題点は、動画像に圧縮をかける場
合に1度圧縮率を設定すると最後まで同じ圧縮率でエン
コードされる。このため、シーン(場面)が変化しても
圧縮率が一定なために、シーンにより冗長な画像や圧縮
しすぎ、つまり、画質の劣化の生じる画像が発生する。
【0008】第2の問題点は、転送レートを考慮しなが
ら画質劣化を最少に抑えた圧縮を行なわなければならな
いため、エンコード作業を何度も繰り返して確認する必
要がある。
【0009】本発明は、データ量が抑制され、良好な動
画圧縮データが得られる適応型簡易モーションJPEG
圧縮装置および適応型簡易モーションJPEG圧縮方法
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1の発明の適応型簡易モーションJPEG圧
縮装置は、動画像の現信号、1フィールド前信号、1フ
ィールド後信号によりシーン判定を行なうシーン判定手
段と、シーン判定の結果により、間引きのレベルを選択
する選択手段と、圧縮率の制御を行う量子化制御手段
と、コマ数の制御を行うGC制御手段とを有し、所定の
転送レートに適応した画像データの圧縮を可能としたこ
とを特徴としている。
【0011】また、上記の所定の転送レートは、圧縮し
た画像データを記録する記録媒体への転送レートとする
とよい。
【0012】さらに、適応型簡易モーションJPEG圧
縮装置は、この装置全体の動作を制御する全体動作制御
手段を有し、全体動作制御手段が圧縮の動作を転送レー
ト内の最適レベルへ自動的に制御するとよい。
【0013】請求項4の発明の適応型簡易モーションJ
PEG圧縮方法は、動画像の現信号、1フィールド前信
号、1フィールド後信号によりシーン判定を行なうシー
ン判定工程と、シーン判定の結果により、間引きのレベ
ルを選択する選択工程と、圧縮率の制御を行う量子化制
御工程と、コマ数の制御を行うGC制御工程とを有し、
所定の転送レートに適応した画像データの圧縮を可能と
したことを特徴としている。
【0014】また、上記の所定の転送レートは、圧縮し
た画像データを記録する記録媒体への転送レートとする
とよい。
【0015】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる適応型簡易モーションJPEG圧縮装置および適応
型簡易モーションJPEG圧縮方法の実施の形態を詳細
に説明する。図1〜図4を参照すると本発明の適応型簡
易モーションJPEG圧縮装置および適応型簡易モーシ
ョンJPEG圧縮方法の一実施形態が示されている。
【0016】図1は、適応型簡易モーションJPEG圧
縮装置および適応型簡易モーションJPEG圧縮方法が
適用されるシステム構成例を示している。図1におい
て、本実施形態の適応型簡易モーションJPEG圧縮装
置は、エンコーダ本体にVTR(ビデオ・テープ・レコ
ーダ)1の出力が2系統に接続され、出力部にハードデ
ィスク11が接続され、システムとして構成されてい
る。
【0017】エンコーダ本体は、VTR1、GC(ゲイ
ン・コントロール)2、A/D(ADコンバータ)3、
PLL(フェーズ・ロックド・ループ)4、SG(シグ
ナル・ジェネレータ)5、PRI PROCESS C
ONTROL6、DCT(離散コサイン変換ブロック)
7、量子化(量子化ブロック)8、ハフマン符号化(ハ
フマン符号化ブロック)9、デコーダ10を具備して構
成される。
【0018】上記構成の適応型簡易モーションJPEG
圧縮装置では、VTR1に圧縮される動画像の素材が、
また、ハードディスク11に圧縮されたデータが格納さ
れる。エンコーダ本体部分は動画像の素材を圧縮する装
置である。
【0019】まず、動画素材のビデオテープをVTR1
で再生を行ないエンコーダ本体部分に供給される。供給
されたビデオ信号は、2つに分かれ、1つめの信号は、
GC2部でレベル調整されて、A/D3ブロックでアナ
ログ信号がデジタル信号に変換されて、PRE PRO
CESS CONTROL6に入力される。また、2つ
めの信号は、PLL4ブロックで同期をかけられ、SG
5部でタイミング信号を発生しPRE PROCESS
CONTROL6に入力される。
【0020】PRE PROCESS CONTROL
6では、動画データのシーン判定、GC2制御、間引き
制御、量子化制御が行なわれ、動画データは、DCT7
に入力される。DCT7ではDCT変換が、量子化8で
は量子化が、ハフマン符号化9がそれぞれ行なわれて、
JPEG圧縮データとなる。そのデータはハードディス
ク11に記録されると共にデコーダ10でJPEG圧縮
データの逆変換を行ない、リアルタイムで圧縮データの
確認を行なうためモニタ出力される。
【0021】また、図2にPRE PROCESS C
ONTROL6内部のより詳細な第1の構成例を示す。
A/D3のデジタル信号は、フィールド・メモリ(ME
M)12、フィールド・メモリ(MEM)13を通っ
て、差分検出器(DET)14で現信号、1フィールド
前信号、1フィールド後信号によりシーン判定を行な
い、その結果によりセレクタ・コントローラ(sel
cont)16で、セレクタ(select)15の間
引きの制御を行なう。また量子化・コントローラ(co
nt)17で量子化ブロックの圧縮率の制御を行なう。
さらにハフマン符号化ブロックからの圧縮データは転送
レート検出器(DET)19でレート検出されて、その
結果ゲインコントロール・コントローラ(GC con
t)18でGC2のレベルを制御する。
【0022】次に本実施形態の動作例について、図4お
よび図2を参照して詳細に説明する。本装置の動作手順
として、転送レートDET19からVTR1にPLAY
の指示を出す。一度再生を行ない、転送レート以内にレ
ートが収まっていれば(S1/Yes)、それで終了す
る。収まっていなければ(S1/No)、転送レートD
ET19からVTR1にREWの指示を出し、REWが
終了したら再び再生を行なう。次に、差分DET14で
間引きできる場合は、sel cont16がsele
ct15を制御して間引きを行なう(S2)。その結果
転送レート以内であれば(S3/Yes)終了する。そ
うでない場合は(S3/No)、再び転送レートDET
19からVTR1にREWとPLAYを行なわせる。
【0023】次にGC cont18でGC2の制御を
行なう(S4)。その結果、転送レート以内であれば
(S5/Yes)、終了、そうでない場合は(S5/N
o)、再び転送レートDET19からVTR1にREW
とPLAYを行なわせる。
【0024】次に差分DET14でシール判定の結果、
圧縮をかけられるシーンについて、量子化cont17
で量子化8に制御をかける(S6)。その結果、転送レ
ート以内であれば(S7/Yes)、終了する。そうで
なければ(S7/No)、量子化8部分の制御(S6)
を繰り返し実行する(S6、S7)。
【0025】図3にPRE PROCESS CONT
ROL6内部のより詳細な第2の構成例を示す。つま
り、図3は、図2のプリプロセス部に適応する異なる他
の実施形態を示している。
【0026】図3では、図2の転送レートDET19と
sel cont16、量子化cont17、GC c
ont18の各ブロックを1チップマイクロコンピュー
タに置きかえて、プログラムにより制御をかける方式を
採用している。
【0027】上記の動画像圧縮方法においては、1フィ
ールド前と1フィールド後の画像の比較を行なうことに
より、現在のシーンが前のシーンと比べて変化があった
か否かをチェックする。このチェックで、変化がある場
合は圧縮率を高くするため、量子化ブロックに制御をか
ける。また、変化がない場合は、圧縮率を下げるため量
子化ブロックに制御を行ない、さらにコマ落しを行な
う。このコマ落しは、基本的に図4の処理手順と同一の
手順で行う。
【0028】このようにシーンに適した、圧縮率の制御
とコマ落しの制御を行なうことによりデータ量が抑制さ
れ、良好な動画圧縮データが得られる。
【0029】よって、従来の装置で最適化を行なうに
は、マニュアルでシーン(場面)ごとに圧縮率の設定を
行ない、たいへんな手作業が発生したが、上記の実施形
態を用いることにより、自動でシーン判別を行ない、そ
れに最適な圧縮率を自動的に設定することが可能とな
る。この処理を可能とするため本実施形態の適応型簡易
モーションJPEG圧縮装置または方法は、動画像圧縮
手順において、1フィールド前と1フィールド後の画像
の比較を行ない、その結果に応じて、圧縮率を決めた
り、コマ落しを行なう。その前処理を行なったデータに
対してDCTを行ない、圧縮率に応じた量子化をかけ
て、最後にハフマン符号化をして、JPEGデータを得
る。また、ターゲットとなる再生装置のデータ転送速度
も考慮して圧縮を行なう。
【0030】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。
【0031】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
適応型簡易モーションJPEG圧縮装置および適応型簡
易モーションJPEG圧縮方法は、動画像の現信号、1
フィールド前信号、1フィールド後信号によりシーン判
定を行なう。このシーン判定の結果により、間引きのレ
ベルを選択し、圧縮率の制御を行い、コマ数の制御を行
う。故に、所定の転送レートに適応した画像データの圧
縮が可能となる。本手順によれば、圧縮を行なう前に動
画データに処理を行ないシーン判定を行なうことによ
り、シーンに応じた圧縮率を自動的にコントロールでき
る。また、転送レートDETにより圧縮データの監視を
行ない再生の転送レートを考慮することにより、画質を
優先させた圧縮データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の適応型簡易モーションJPEG圧縮装
置および適応型簡易モーションJPEG圧縮方法の実施
形態に適用されるシステム構成例を示すブロック図であ
る。
【図2】プリプロセス部のより詳細な第1の構成例を示
すブロック図である。
【図3】プリプロセス部のより詳細な第2の構成例を示
すブロック図である。
【図4】動作例を示すフローチャートである。
【図5】従来の一般的な画像データ圧縮装置の構成例を
示すブロック図である。
【符号の説明】
1 VTR(ビデオ・テープ・レコーダ) 2 GC(ゲイン・コントロール) 3 A/D(ADコンバータ) 4 PLL(フェーズ・ロックド・ループ) 5 SG(シグナル・ジェネレータ) 6 PRE PROCESS CONTROL 7 DCT(離散コサイン変換ブロック) 8 量子化(量子化ブロック) 9 ハフマン符号化(ハフマン符号化ブロック) 10 デコーダ 11 ハードディスク 12 フィールド・メモリ 13 フィールド・メモリ 14 差分検出器 15 セレクタ 16 セレクタ・コントローラ 17 量子化・コントローラ 18 ゲインコントロール・コントローラ 19 転送レート検出器 20 マイクロコンピュータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像の現信号、1フィールド前信号、
    1フィールド後信号によりシーン判定を行なうシーン判
    定手段と、 前記シーン判定の結果により、間引きのレベルを選択す
    る選択手段と、圧縮率の制御を行う量子化制御手段と、
    コマ数の制御を行うGC制御手段とを有し、 所定の転送レートに適応した画像データの圧縮を可能と
    したことを特徴とする適応型簡易モーションJPEG圧
    縮装置。
  2. 【請求項2】 前記所定の転送レートは、前記圧縮した
    画像データを記録する記録媒体への転送レートであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の適応型簡易モーションJ
    PEG圧縮装置。
  3. 【請求項3】 前記適応型簡易モーションJPEG圧縮
    装置は、さらに、該装置全体の動作を制御する全体動作
    制御手段を有し、該全体動作制御手段が前記圧縮の動作
    を前記転送レート内の最適レベルへ自動的に制御するこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の適応型簡易モー
    ションJPEG圧縮装置。
  4. 【請求項4】 動画像の現信号、1フィールド前信号、
    1フィールド後信号によりシーン判定を行なうシーン判
    定工程と、 前記シーン判定の結果により、間引きのレベルを選択す
    る選択工程と、圧縮率の制御を行う量子化制御工程と、
    コマ数の制御を行うGC制御工程とを有し、 所定の転送レートに適応した画像データの圧縮を可能と
    したことを特徴とする適応型簡易モーションJPEG圧
    縮方法。
  5. 【請求項5】 前記所定の転送レートは、前記圧縮した
    画像データを記録する記録媒体への転送レートであるこ
    とを特徴とする請求項4記載の適応型簡易モーションJ
    PEG圧縮方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002001883A1 (fr) * 2000-06-28 2002-01-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Codeur d'image et procede de codage d'image
KR100485946B1 (ko) * 2001-07-31 2005-04-28 (주)아이디스 프레임 레이트 변환을 이용한 동영상 정보 압축 처리 장치및 그 방법

Cited By (3)

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